文章简介
英文题目:Differential expression profles and functional analysis of circular RNAs in children with fulminant myocarditis
中文题目:circRNA在爆发性心肌炎患儿中的表达差异及功能分析研究
期刊:Epigenomics
影响因子:4.979
作者单位:山东大学附属省立医院儿科心内科
研究背景
心肌炎是由多种病因(感染性及其他原因)引起的心肌炎症,它可导致心脏功能障碍,包括收缩/舒张功能下降及心律失常。爆发性心肌炎是最严重的心肌炎类型,其特点是起病隐匿,病情发展快,可引起急性心力衰竭、心源性休克,可发生猝死。爆发性心肌炎包括直接 (感染)和间接(免疫反应和炎症反应) 心肌损伤,其发病机制目前尚不清楚。因爆发性心肌炎的临床表现从无心肌功能障碍到心力衰竭起病急骤,导致其诊断具有一定的挑战性。儿童爆发性心肌炎死亡率高,深入探讨其发病机制,对实现早期诊断和寻找新的治疗靶点具有重要意义。研究表明,circRNA不仅与各种心血管疾病发生有关,还构成细胞内效应因子,可引起心血管组织的病理生理改变。circRNA在爆发性心肌炎中的表达模式和作用仍未明确,在本研究中,先假设circRNA参与爆发性心肌炎发生,继而进行进一步的研究。
研究内容
采用ceRNA芯片技术(中科普瑞),对3例爆发性心肌炎患儿和3例健康志愿者的外周血标本中分离的白细胞中circRNA的表达模式进行分析评估。通过功能分析和circRNA-miRNA-mRNA互作构建关系网络,研究其生物学功能。采用实时荧光定量pcr (RT-qPCR)对7个选择性差异表达circRNA进行验证,寻找在爆发性心肌炎患儿中潜在的生物标志物。
研究结果
1. circRNA在儿童爆发性心肌炎中的表达
对3例爆发性心肌炎患儿和3例健康志愿者血液样本进行53635个circRNA的分析鉴定,发现2281个上调的环状rna和892个下调的环状rna,并进行火山图、热图、circRNA数量和长度的统计展示。
circRNA在爆发性心肌炎中的表达结果
2. circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络的构建
circRNA可通过竞争性地结合MREs,发挥miRNA海绵的作用,减少miRNA对靶基因的抑制作用,增加靶基因数量。预测3173个表达差异的circRNA与miRNA结合位点,构建circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络图。利用Cytoscape对top10(上调和下调)的circRNA-miRNA 相互作用关系做网络图,对根据靶基因功能(免疫和炎症有关)筛选出的7个circRNA的ceRNA关系对进行可视化展示。
circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络(倒三角形代表circRNA;椭圆表示预测的miRNA;矩形表示mRNA)
3. circRNA表达验证
采用RT-qPCR技术验证上述7个circRNA (5个上调,2种个下调)的表达水平。最终结果发现has-circ-0071542在爆发性心肌炎患者中表达上调(2.5倍),与芯片结果趋势一致。预测has-circ-0071542可通过结合hsa-miR-8055调控MAPK的表达。
采用RT-qPCR检测6个circRNA的表达水平
4. 差异circRNA功能分析
利用ceRNA机制预测circRNA调控的差异表达mRNA, 并通过GO和KEGG富集分析对差异表达circRNA进行功能分析。结果表明,差异表达的circRNA主要参与炎症和免疫。
差异circRNA在爆发性心肌炎中的GO和KEGG富集分析
结论
本研究首次为爆发性心肌炎患儿提供了全面的差异circRNA表达谱结果。通过富集分析和ceRNA网络构建,初步评估差异表达的circRNA在爆发性心肌炎发生发展中的作用及可能机制。Has-circ-0071542在爆发性心肌炎患者中被证实显著上调,提示其可能是一个潜在生物标志物。本研究为进一步研究circRNA在爆发性心肌炎中的作用提供了新的理论基础。
专注组学 精准定位 用心服务 帮您实现科研价值
——